CN110360564A - 一种喷管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种喷管,其特征在于:其包括喷管前半部、喷管后半部;所述喷管前半部一侧为空气进气口,另一侧连接面上设有环形槽;所述喷管后半部一侧为混合气体出口,另一侧连接面上设有对应的环形槽;所述喷管前半部的连接面与所述喷管后半部的连接面密封连接,所述喷管前半部的环形槽与喷管后半部的环形槽构成环状分配通道,所述环状分配通道的内侧设置有间隙,所述间隙为环状燃气分配口,所述喷管上设置燃气进气口,所述燃气进气口与所述环状分配通道连通。本发明所公开的喷管前半部的环形槽与喷管后半部的环形槽构成环状分配通道以及在其内侧设置的燃气分配口,更易于流量与气体稳定,能够保证空气/燃气混合均匀。
Description
技术领域
本发明涉及全预混燃烧技术领域,特别涉及一种喷管。
背景技术
喷管的应用很广泛,这里提及的喷管是一种应用于全预混燃烧技术中调节空气、燃气配比的装置,一般布置在风机进口,和零压电磁阀配套使用。天然气的日趋短缺及愈演愈烈的环境污染问题,对燃气锅炉的节能与排放提出了更为严格的要求。近年来,兴起于欧洲的全预混燃烧技术被广泛的应用于冷凝技术中,利用降低空气过量系数,提高烟气露点温度,增大烟气中水汽冷凝率,极大地提高天然气热利用率,同时该技术可以有效降低炉膛有效温度,减少氮氧化物排放量,有效的达到了节能减排的目的。
现阶段,喷管作为全预混燃烧系统的关键部件,我国完全依赖于产品进口,没有完全的知识自主产权,并且由于进口喷管的型号规格参数早已固化,极大的限制了国内全预混表面燃烧系统的推广及应用,难以满足国内市场的多样化要求。另外现有国外常见喷管关键组成部件中往往包括塑料部件,这将导致喷管在使用寿命即耐用性方面存在一定隐患,往往达不到较长的设计寿命要求。比较有代表性的国外产品是霍尼韦尔的产品,由三个部件组成,包含塑料部件,生产工艺复杂,不易脱模,塑料件容易老化,不好调节气体流量,安装麻烦,产品生产成本后期维护成本都高。
在目前阶段,国内主流的传统燃烧器对于燃气压力要求较高,一般民用燃气管道压力难以满足其正常使用要求;且天然气管道系统因用气高峰期气压变化较大对传统燃烧器稳定运行也带来一定影响。
发明内容
本发明目的是:克服现有技术存在的不足,解决现有技术中存在的问题,提供一种喷管,采用空气、燃气耦合技术,全预混燃烧系统中采用气体引流技术,利用独特设计的环形燃气进气口,将燃气吸进喷管与空气进行充分均匀的预混后再进入炉膛燃烧,降低了燃气供气需求压力,增大了锅炉对实际工作环境的适应能力,提高效率,降低成本。
本发明的技术方案为:
一种喷管,其包括喷管前半部、喷管后半部;
所述喷管前半部的第一侧为空气进气口,所述喷管后半部的第二侧为混合气体出口,所述喷管前半部第二侧的连接面与所述喷管后半部第一侧的连接面密封连接;
喷管前半部第二侧的连接面上设有环形槽,喷管后半部的第一侧连接面上设有与喷管前半部连接面上的环形槽对应的环形槽,所述喷管前半部的环形槽与喷管后半部的环形槽构成环状分配通道;或者喷管前半部或喷管后半部的一个连接面上设置环状分配通道;
所述环状分配通道的内侧设置有间隙与喷管内部连通,所述间隙为环状燃气分配口,
所述喷管上设置燃气进气口,所述燃气进气口与所述环状分配通道连通。
优选的,所述喷管前半部空气进气口到所述喷管后半部与喷管前半部的密封连接面之间的管内空间逐渐缩小,所述密封连接面到喷管后半部空气/燃气混合气体出口之间的管内空间逐渐扩大。
优选的,所述环状分配通道设置燃气进气调节垫片,用来调节燃气进气量。
优选的,所述喷管还设置空气进气采压接口和燃气压力采压口。
优选的,燃气进气口设置在喷管后半部的侧面。
优选的,喷管前半部与喷管后半部密封连接面设置有O型密封圈。
优选的,喷管前半部的端面设置有能匹配不同的锅炉产品连接部件;所述连接部件为螺孔或通孔。
优选的,喷管前半部的端面和密封面之间的外部带有弧度。
优选的,在燃气进气口设置有电磁阀,在喷管正常工作时会在其喉部位置产生负压,此时接通打开电磁阀,燃气即被引流至喷管。
本发明的优点:
1、本发明所公开的喷管前半部的环形槽与喷管后半部的环形槽构成环状分配通道以及在其内侧利用环形槽内侧的间隙作为燃气分配口,更易于流量与气体稳定,有利于充分混合均匀。采用环状进气结构能够保证空气/燃气混合均匀,燃气分配通道大小足够且布置合理。
2、所述喷管前半部空气进气口到所述喷管后半部与喷管前半部的密封连接面之间的管内空间逐渐缩小,所述密封连接面到喷管后半部空气/燃气混合气体出口之间的管内空间逐渐扩大,这样全预混燃烧系统中可以采用气体引流技术,将燃气吸进喷管与空气预混后再进入炉膛燃烧,降低了燃气供气需求压力,提高燃烧系统持续、安全、稳定性;使得燃气/空气充分混合,提高炉膛燃烧效果,并最大程度降低了燃气供气需求压力,增大了锅炉对实际工作环境的适应能力。本发明将喷管分作两部分,均通过铸件一次成型而成,最大程度减少二次加工量,减少生产制造成本。
3、环状分配通道设置有燃气进气调节垫片,用于调整间隙大小从而调节燃气进气量,从而满足不同型号锅炉燃气进气量需求,提高喷管的通用性,并同时能够限制燃气进气量上限,确保锅炉运行稳定安全性。
4、设置空气进气采压接口采集喷管空气进口压力,并将压力信号反馈至电磁阀,电磁阀根据压力信号校调燃气、空气配比。燃气压力采压口能采集燃气进气口压力,为调节燃气进气量提供参考依据。
5、燃气进气口设置在喷管后半部的侧面。有利于和空气混合的均匀、稳定。
6、O型密封圈进一步保证喷管前半部和喷管后半部的密封连接。
7、喷管前半部的端面设置有能匹配不同的锅炉产品连接部件,例如螺栓等。有利于适应不同的锅炉产品,极大的提高了产品的适配性。
8、喷管前半部的端面和密封面之间带有弧度。容易脱模和制造。本专利的产品主要有喷管前半部与喷管后半部构成,两者均为一体成型的金属件,本专利的设计结构易于脱模,且耐用。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1是本发明所述喷管的示意图。
图2是本发明所述喷管的剖面图示意图。
图3是本发明所述喷管的立体图示意图。
其中:1、喷管前半部2、喷管后半部3、空气进气采压接口4、O型密封圈5、燃气进气调节垫片6、燃气压力采压口7、燃气进气口8、环状分配通道9、环状燃气分配口10、弧度
具体实施方式
下面结合附图及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
如图1-图3所示,本发明公开一种喷管,其包括喷管前半部1、喷管后半部2;所述喷管前半部1第一侧为空气进气口,第二侧连接面上设有环形槽;所述喷管后半部2第二侧为混合气体出口,其第一侧连接面上设有与喷管前半部连接面上的环形槽对应的环形槽;所述喷管前半部1的连接面与所述喷管后半部2的连接面密封连接,所述喷管前半部1的环形槽与喷管后半部2的环形槽构成环状分配通道8,所述环状分配通道8的内侧设置有间隙,所述间隙与喷管内部连通,所述间隙为环状燃气分配口9,所述喷管上设置燃气进气口7,所述燃气进气口7与所述环状分配通道8连通。进一步的,所述燃气进气口7设置在喷管后半部2的侧面,有利于和空气混合的均匀、稳定。所述环状分配通道8设置燃气进气调节垫片5,通过调节环形分配通道间隙的大小,来调节燃气进气量,从而满足不同型号锅炉燃气进气量需求,提高喷管的通用性,并同时能够限制燃气进气量上限,确保锅炉运行稳定安全性。所述喷管前半部1空气进气口到所述喷管后半部2与喷管前半部1的密封连接面之间的管内空间逐渐缩小,所述密封连接面到喷管后半部2空气/燃气混合气体出口之间的管内空间逐渐扩大。本发明所公开的喷管,燃气进气口7设置有电磁阀能够确保一定的燃气、空气配比,使得燃烧稳定,保证系统持续、稳定、安全性;所述喷管前半部1的环形槽与喷管后半部2的环形槽构成环状分配通道8以及在其内侧设置的燃气分配口,更易于流量与气体稳定。采用环状进气结构能够保证空气/燃气混合均匀,燃气分配通道大小足够且布置合理。所述喷管前半部1空气进气口到所述喷管后半部2与喷管前半部1的密封连接面之间的管内空间逐渐缩小,所述密封连接面到喷管后半部2空气/燃气混合气体出口之间的管内空间逐渐扩大,这样全预混燃烧系统中可以采用气体引流技术,将燃气吸进喷管与空气预混后再进入炉膛燃烧,降低了燃气供气需求压力,提高燃烧系统持续、安全、稳定性;使得燃气/空气充分混合,提高炉膛燃烧效果,并最大程度降低了燃气供气需求压力,增大了锅炉对实际工作环境的适应能力。本发明将喷管分作两部分,均通过铸件一次成型而成,最大程度减少二次加工量,减少生产制造成本。
所述喷管还设置空气进气采压接口3和燃气压力采压口6。燃气进气口7设置在喷管后半部2的侧面。燃气进气口7到环状分配通道8之间通道为燃气进气通道,所述燃气进气通道设置燃气压力采压口6,用于测试定型时采集喷管燃气进气通道喉部气压值。通过燃气压力采压口6采集燃气进气通道压力与空气进气采压管采集空气进气压力,得到燃气进气通道喉部及空气进气口压差,监控全预混燃烧系统运行工况,并可用作前期设计、测试、定型工作。
为了更好的密封,喷管前半部1与喷管后半部2密封连接面设置有O型密封圈4。
为了适应不同的锅炉产品,提高产品的适配性,喷管前半部1的端面设置有能匹配不同的锅炉产品的连接部件。所述连接部件为螺孔或通孔等,可以通过螺栓或螺杆与锅炉产品连接。
喷管前半部1的端面和密封面之间带有弧度10。这样容易脱模和制造,加工方便。本专利的产品主要有喷管前半部与喷管后半部构成,两者均为一体成型的金属件,本专利的设计结构易于脱模,且耐用。
优选的,在燃气进气口7设置有电磁阀,在喷管正常工作时会在其喉部位置产生满足一定需求的负压,此时接通打开电磁阀,燃气即被引流至喷管。该结构可以保证一定的燃气/空气配比,确保燃烧系统的持续、稳定安全性。所述喷管在空气进气采压接口3处连接有空气进气压力采压管,所述空气进气采压管用于采集喷管进口位置空气进气压力,并将压力信号反馈至电磁阀,使得电磁阀能够根据喷管空气进气压力变化进行自适应调整,保证稳定的空气/燃气配比,确保炉膛燃烧稳定性。燃气压力采压口6能采集燃气进气口7压力,为调节燃气进气量提供参考依据。
为了满足不同型号锅炉燃气进气量需求,在燃气进气通道位置环状进气分配结构处布置有燃气进气调节垫片5,调整燃气进气量,提高喷管的通用性,并同时能够限制燃气进气量上限,确保锅炉运行稳定安全性。
所述喷管主要采用铝质材料制作。流经喷管的气体为燃气/空气混合气体,为防止电火花的产生,喷管本体必须采用铝质材料制作。
在正常运行时,空气从喷管空气进气口进入喷管,由于喷管前半部1为渐缩结构,喷管后半部2为渐扩结构,空气在喷管前半部1与喷管后半部2连接位置流速达到最大,此时空气压力急速下降,导致燃气进气通道位置产生负压,若此时电磁阀接通打开,燃气即被引流至喷管,通过燃气进气通道至喷管内部环状分配通道8,经环状分配口9结构与空气充分混合。这种燃气可以是天然气或其他可燃气体。
本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种喷管,其特征在于:其包括喷管前半部、喷管后半部;
所述喷管前半部的第一侧为空气进气口,所述喷管后半部的第二侧为混合气体出口,所述喷管前半部第二侧的连接面与所述喷管后半部第一侧的连接面密封连接;
喷管前半部第二侧的连接面上设有环形槽,喷管后半部的第一侧连接面上设有与喷管前半部连接面上的环形槽对应的环形槽,所述喷管前半部的环形槽与喷管后半部的环形槽构成环状分配通道;或者喷管前半部或喷管后半部的一个连接面上设置环状分配通道;
所述环状分配通道的内侧设置有间隙与喷管内部连通,所述间隙为环状燃气分配口,
所述喷管上设置燃气进气口,所述燃气进气口与所述环状分配通道连通。
2.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:所述喷管前半部空气进气口到所述喷管后半部与喷管前半部的密封连接面之间的管内空间逐渐缩小,所述密封连接面到喷管后半部空气/燃气混合气体出口之间的管内空间逐渐扩大。
3.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:所述环状分配通道设置燃气进气调节垫片,用来调节间隙大小以控制燃气进气量。
4.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:所述喷管还设置空气进气采压接口和燃气压力采压口。
5.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:燃气进气口设置在喷管后半部的侧面。
6.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:喷管前半部与喷管后半部密封连接面设置有O型密封圈。
7.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:喷管前半部的空气进气口端面设置有能匹配不同的锅炉产品的连接部件。
8.根据权利要1所述的喷管,其特征在于:所述喷管前半部和喷管后半部为一体成型的金属部件。
9.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:喷管前半部的端面和密封面之间的外部带有弧度。
10.根据权利要求1所述的喷管,其特征在于:燃气进气口设置有电磁阀。
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